發(fā)布時(shí)間：2021-08-30 19:04

　　本文從廣義的Navier-Stokes流體方程出發(fā),考慮到流體介質(zhì)的黏滯性和存在的熱傳導(dǎo),導(dǎo)出了更接近實(shí)際流體的三維非線性聲波動(dòng)方程.鑒于聲傳播所涉及的空間和時(shí)間尺度的復(fù)雜性和多樣性,文中針對一維情形下的非線性波動(dòng)方程進(jìn)行了求解和分析.由方程的二級近似解可以看出,聲壓振幅的衰減遵循幾何級數(shù)規(guī)律,而且驅(qū)動(dòng)聲波的頻率越高聲壓的衰減就越快.在滿足條件ωb《ρ0c₀²時(shí),基波的衰減系數(shù)與驅(qū)動(dòng)頻率的平方及耗散系數(shù)的乘積成正比;二次諧波的衰減規(guī)律更加復(fù)雜,與頻率的更高次冪相關(guān).對聲衰減系數(shù)及聲壓的分布進(jìn)行數(shù)值計(jì)算發(fā)現(xiàn),聲壓的分布還與初始的聲壓幅值及頻率有關(guān),初始的聲壓與頻率越高衰減得越快.另外,當(dāng)聲壓高于液體的空化閾值時(shí),液體中就會(huì)出現(xiàn)大量的空化泡,文中模擬了單個(gè)空化泡的運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)隨著聲壓的增大空化泡的振動(dòng)越劇烈、空化泡所受的黏滯力變大,隨著聲波作用時(shí)間的增大黏滯力的幅值迅速增大并與驅(qū)動(dòng)聲壓值同階,因而空化泡的非線性徑向運(yùn)動(dòng)引起的聲衰減不容忽視.結(jié)果表明,驅(qū)動(dòng)聲壓越高在空化區(qū)域附近引起的聲衰減越快、輸出的聲壓越低. 

【文章來源】：物理學(xué)報(bào). 2020,69(13)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聲空化泡對聲傳播的屏蔽特性[J]. 陳偉中.  應(yīng)用聲學(xué). 2018(05)
[2]聲場中氣泡運(yùn)動(dòng)的混沌特性[J]. 沈壯志,林書玉.  物理學(xué)報(bào). 2011(10)
[3]水中氣泡之間的聲相互作用[J]. 錢祖文.  物理學(xué)報(bào). 1981(04)



本文編號：3373334